Sperimentazione e modellazione di calcestruzzi fibrorinforzati

L’aggiunta di fibre in malte e calcestruzzi sta diventando una tecnologia sempre più diffusa. Per permettere che ciò avvenga nel modo migliore si sono sviluppate negli ultimi anni norme e linee guida mirate alla caratterizzazione meccanica di questi materiali compositi. In ambito nazionale nel 2003 è stata emanata la norma UNI 11039, documento che definisce le caratteristiche ed i requisiti del calcestruzzo rinforzato con fibre di acciaio. L’inclusione di tali fibre in un materiale tipicamente fragile permette di incrementarne la duttilità aumentando l’assorbimento di energia e controllando allo stesso tempo il fenomeno di propagazione della fessura. Per garantire questi comportamenti le fibre possono intervenire in modo non univoco: il meccanismo desiderato, quello cioè in grado di assorbire una maggiore quantità di energia, è lo sfilamento, detto anche pull out. I materiali così costituiti risultano quindi dotati di una discreta duttilità e di una buona capacità plastica, presentando quindi un miglior comportamento strutturale. Tramite questa nota sono state descritte le varie fasi dell’analisi delle caratteristiche di tali compositi cementizi fibrorinforzati. Oltre alle prove descritte dalla UNI 11039, sono state condotte prove sperimentali classiche quali prove di trazione indiretta, di compressione ed indagini ultrasoniche. Queste prove “accessorie”, non esplicitamente previste cioè dalla UNI 11039, sono servite per poter avere dati più precisi sugli SFRC (steel fibers reinforced concrete) e riferimenti esatti per la successiva fase di analisi e elaborazione dei risultati tramite il modello analitico proposto. Mediante l’analisi e il confronto di calcestruzzi rinforzati con fibre di due diverse lunghezze e in diversi dosaggi si è cercato di comprendere meglio questi materiali e trovare un riscontro pratico ai comportamenti descritti in teorie ormai diffuse e consolidate. Il modello analitico, validato sui dati sperimentali ottenuti, è stato sviluppato in modo tale da poter ottenere tutte le curve indicate e prescritte dalla UNI 11039 riducendo il numero dei parametri e delle grandezze acquisite.